WO2010010799A1 - 電子部品及びその製造方法 - Google Patents

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WO2010010799A1
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智之 前田
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株式会社村田製作所
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    • H01F27/29Terminals; Tapping arrangements for signal inductances
    • H01F27/292Surface mounted devices

Definitions

  • Patent Document 1 As a conventional electronic component, for example, a multilayer chip inductor described in Patent Document 1 is known.
  • the multilayer chip inductor described in Patent Document 1 will be described below with reference to the drawings.
  • a coiled electrode film of less than one turn is formed on a first ceramic green sheet, and further, a coiled shape symmetrical to the coiled electrode film is formed on a second ceramic green sheet. An electrode film is formed.
  • the first ceramic green sheet and the second ceramic green sheet are overlapped to form a pair so that the coiled electrode films face each other.
  • a plurality of pairs of ceramic green sheets are laminated, pressure-bonded, and sintered to obtain a multilayer chip inductor. According to the multilayer chip inductor, since the two coiled electrode films are integrally formed, the DC resistance value of the coil can be reduced.
  • the multilayer chip inductor described in Patent Document 1 has a problem that the inductance value decreases as described below. More specifically, in the multilayer chip inductor, a second ceramic green sheet and a coiled electrode film formed thereon are added to reduce the direct current resistance value of the coil. As a result, the number of turns per unit length of the coil included in the multilayer chip inductor is reduced, and the inductance value of the multilayer chip inductor is reduced.
  • An electronic component includes a stacked body in which a plurality of insulating layers are stacked, and a plurality of coil electrodes that are stacked together with the insulating layers and are connected to each other to form a coil.
  • the coil electrode is a connection part used for connection between a coil part formed by bending a linear electrode and the other coil electrode, and the coil part is provided at a linear part or a corner part of the coil part.
  • An electronic component manufacturing method includes: a step of forming a coil electrode on a plurality of insulating layers; a coil in which the insulating layers are stacked and the coil electrodes are connected; and the coil And a step of forming the coil electrode, and in the step of forming the coil electrode, a coil part formed by bending a linear electrode and a connection part used for connection to the other coil electrode And the connection part formed wider than the line width of the coil part in the linear part or the corner part of the coil part and the connection part of the other coil electrode when viewed in plan from the stacking direction. And a dummy connection part that is formed wider than the line width of the coil part at the straight line part and / or the corner part of the coil part.
  • FIG. 1 is an external perspective view of an electronic component according to an embodiment of the present invention. It is a disassembled perspective view of the laminated body of the electronic component of FIG. It is a perspective view when a laminated body is planarly viewed from the lamination direction. It is a disassembled perspective view of the laminated body of the electronic component which concerns on a comparative example. It is a disassembled perspective view of the laminated body of the electronic component which concerns on one Embodiment of this invention. It is an enlarged view of the area
  • region E of FIG. 1 is a cross-sectional structure diagram of an electronic component according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional structure diagram of a magnetic layer and a coil electrode before the electronic component of FIG. 1 is stacked.
  • FIG. 1 is an external perspective view of an electronic component 10 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the multilayer body 12 of the electronic component 10.
  • FIG. 3 is a perspective view of the stacked body 12 as viewed in plan from the stacking direction.
  • the stacking direction of the electronic component 10 is defined as the z-axis direction
  • the direction along the long side of the electronic component 10 is defined as the x-axis direction
  • the direction along the short side of the electronic component 10 is defined as the y-axis direction.
  • the x axis, the y axis, and the z axis are orthogonal to each other.
  • the electronic component 10 includes a laminate 12 and external electrodes 14a and 14b as shown in FIG.
  • the laminated body 12 has a rectangular parallelepiped shape and incorporates a coil L. Moreover, the laminated body 12 has side surfaces S1, S2 at both ends in the x-axis direction.
  • the external electrodes 14a and 14b are electrically connected to the coil L, and are formed to cover the side surfaces S1 and S2.
  • the coil L is a spiral coil that advances in the z-axis direction while rotating as shown in FIG. That is, the coil axis of the coil L is parallel to the z-axis direction.
  • the coil L is configured by connecting the coil electrodes 18a to 18h laminated together with the magnetic layers 16a to 16n to each other through the via-hole conductors b1 to b6. Details of the coil electrodes 18a to 18h will be described below. In the following, when referring to the individual magnetic layers 16a to 16n and the individual coil electrodes 18a to 18h, an alphabet is added after the reference symbol, and when these are collectively referred to, the alphabet after the reference symbol is added. Omitted. In FIG.
  • the coil electrodes 18a to 18h are respectively formed on the main surfaces of the magnetic layers 16d to 16k as shown in FIG.
  • Each of the coil electrodes 18a to 18g is made of a conductive material made of Ag, has a length of 7/8 turns, and is arranged so as to overlap each other in the z-axis direction.
  • the coil L constituted by the coil electrodes 18a to 18h has a rectangular shape as shown in FIG. 3 when viewed in plan from the z-axis direction.
  • the coil electrode 18 includes a coil part 19, a lead part 20, connection parts 22 and 24, and a dummy connection part 26. More specifically, the coil electrode 18a disposed on the uppermost side in the z-axis direction includes a coil part 19a, a lead part 20a, a connection part 22a, and a dummy connection part 26a.
  • the coil electrode 18b includes a coil portion 19b, connection portions 22b and 24b, and a dummy connection portion 26b.
  • the coil electrode 18c includes a coil portion 19c, connection portions 22c and 24c, and a dummy connection portion 26c.
  • the coil electrode 18d includes a coil portion 19d, connection portions 22d and 24d, and a dummy connection portion 26d.
  • the coil electrode 18e includes a coil portion 19e, connection portions 22e and 24e, and a dummy connection portion 26e.
  • the coil electrode 18f includes a coil portion 19f, connection portions 22f and 24f, and a dummy connection portion 26f.
  • the coil electrode 18g includes a coil portion 19g, connection portions 22g and 24g, and a dummy connection portion 26g.
  • the coil electrode 18h includes a coil part 19h, a lead part 20b, a connection part 24h, and a dummy connection part 26h.
  • each of the via-hole conductors b1 to b6 is formed so as to penetrate the magnetic layers 16d to 16g, 16i, and 16j in the z-axis direction.
  • the magnetic layer 16h is illustrated so that no via-hole conductor is formed.
  • a via-hole conductor is formed to connect the coil electrode 18 and the coil electrode 18e formed on the magnetic layer 16 provided immediately below the magnetic layer 16h in the z-axis direction.
  • the coil portions 19 a to 19 h are formed by bending linear electrodes and constitute a part of the coil L.
  • the lead portions 20a and 20b are connected to the ends of the coil portions 19a and 19h, respectively, and are connected to the external electrodes 14a and 14b.
  • connection portions 22a to 22g are used for connection to the other coil electrodes 18, and are formed wider than the line widths of the coil portions 19a to 19g at the straight portions or corner portions of the coil portions 19a to 19g.
  • connection part 22a is provided in the edge part on the opposite side in which the drawer
  • the connection part 22b is provided at the end of the coil part 19b and is connected to the via-hole conductor b2.
  • the connection part 22c is provided at the end of the coil part 19c and connected to the via-hole conductor b3.
  • the connecting portion 22d is provided at the end of the coil portion 19d and is connected to the via hole conductor b4.
  • the connecting portion 22e is provided at the end of the coil portion 19e and connected to a via hole conductor (not shown).
  • the connecting portion 22f is provided at the end of the coil portion 19f and is connected to the via-hole conductor b5.
  • the connecting portion 22g is provided at the end of the coil portion 19g and connected to the via-hole conductor b6.
  • the line width of the coil part 19 indicates an average of the line widths in the straight line part of the coil part 19.
  • connection portions 24b to 24h are used for connection to the other coil electrodes 18, respectively, and are formed wider than the line width of the coil portions 19b to 19h at the straight portions or corner portions of the coil portions 19b to 19h.
  • the connecting portion 24b is provided at the end of the coil portion 19b opposite to the end where the connecting portion 22b is provided, and is connected to the via-hole conductor b1.
  • the connecting portion 24c is provided at the end of the coil portion 19c opposite to the end where the connecting portion 22c is provided, and is connected to the via-hole conductor b2.
  • the connecting portion 24d is provided at the end of the coil portion 19d opposite to the end where the connecting portion 22d is provided, and is connected to the via-hole conductor b3.
  • the connecting portion 24e is provided at the end of the coil portion 19e opposite to the end where the connecting portion 22e is provided, and is connected to the via-hole conductor b4.
  • the connection portion 24f is provided at an end portion of the coil portion 19f opposite to the end portion where the connection portion 22f is provided, and is connected to a via hole conductor (not shown).
  • the connecting portion 24g is provided at the end of the coil portion 19g opposite to the end where the connecting portion 22g is provided, and is connected to the via-hole conductor b5.
  • the connecting portion 24h is provided at the end of the coil portion 19h opposite to the end where the lead portion 20b is provided, and is connected to the via-hole conductor b6.
  • the dummy connection portions 26a to 26h overlap the connection portions 22 and 24 of the other coil electrodes 18 as shown in FIG. 3, and as shown in FIG.
  • the straight line portions and corner portions of 19h are formed wider than the line widths of the coil portions 19a to 19h.
  • the connection portions 22 and 24 are formed at the center and corner portions of the straight portion of the coil portion 19. Therefore, the dummy connection portions 26a to 26h are formed at the center of all the straight portions and all the corner portions of the coil portion 19 so as to overlap the connection portions 22 and 24 when viewed in plan from the z-axis direction. Since the dummy connection portion 26 is a dummy connection portion, it is not directly connected to the via-hole conductor. Note that “directly connected” means that two objects are in physical contact.
  • connection parts 22, 24 and the dummy connection part 26 protrude from the coil part 19 toward the inside of the coil L when viewed in plan from the z-axis direction.
  • the direct current of the coil L can be reduced without greatly reducing the inductance value of the coil L.
  • the resistance value can be reduced. More specifically, the inductance value of the coil L depends on the size of the inner diameter of the coil L. As the inner diameter of the coil L increases, the inductance value increases, and as the inner diameter of the coil L decreases, the inductance value decreases. Therefore, in order to increase the inductance value of the coil L, it is preferable to increase the inner diameter of the coil L.
  • connection portions 22 and 24 protrude from the coil portion 19 toward the inside of the coil L when viewed in plan from the z-axis direction. Therefore, the inner diameter of the coil L is small in the portion where the connecting portions 22 and 24 are formed. That is, the magnetic flux generated in the coil L is unlikely to pass through the portion where the connection portions 22 and 24 are formed.
  • connection parts 22 and 24 are a structure required in order to connect the coil electrodes 18 more reliably in the electronic component 10 which concerns on this embodiment, magnetic flux cannot pass easily in the connection parts 22 and 24. FIG. It can't be helped.
  • the dummy connection portion 26 is formed at a position overlapping the connection portions 22 and 24 when viewed in plan from the z-axis direction.
  • the positions that overlap with the connecting portions 22 and 24 when seen in a plan view from the z-axis direction are positions where magnetic flux hardly passes from the beginning. Therefore, the dummy connection part 26 is hardly interrupted by the provision of the dummy connection part 26 at this position. Therefore, in the electronic component 10, a decrease in inductance value due to the provision of the dummy connection portion 26 is suppressed to be extremely small.
  • the dummy connection portion 26 has a wider line width than the coil portion 19, current flows more easily than the coil portion 19 at the position where the dummy connection portion 26 is provided. Therefore, in the electronic component 10, the direct current resistance of the coil L can be reduced as compared with the case where the dummy connection portion 26 is not provided. As described above, in the electronic component 10, it is possible to reduce the DC resistance value of the coil L while suppressing a decrease in the inductance value of the coil L.
  • connection portions 22 and 24 and the dummy connection portion 26 protrude from the coil portion 19 toward the inside of the coil L when viewed in plan from the z-axis direction. Therefore, the length of the current path at the corner portion of the coil portion 19 when the dummy connection portion 26 is provided is longer than the length of the current path at the corner portion of the coil portion 19 when the dummy connection portion 26 is not provided. Shorter. As a result, the DC resistance value of the coil L is lower in the electronic component 10 than in the electronic component in which the dummy connection portion 26 is not provided.
  • the DC resistance value of the coil L is reduced by adding the dummy connection portion 26 to the corner portion and the straight portion of the coil portion 19. Therefore, in the electronic component 10, a new coiled electrode and a second ceramic green sheet are not added unlike the multilayer chip inductor described in Patent Document 1. That is, according to the electronic component 10, it is possible to reduce the DC resistance value of the coil L while suppressing a decrease in the inductance value.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of the electronic component laminate 112 according to the comparative example.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the multilayer body 12 of the electronic component 10. In the laminated body 12 shown in FIG. 5, the dummy connection part 26 is provided, whereas in the laminated body 112 shown in FIG. 4, the dummy connection part 26 is not provided.
  • the inventor of the present application produced an electronic component made of the laminate 112 shown in FIG. 4 as a first sample, and produced an electronic component 10 made of the laminate 12 shown in FIG. 5 as a second sample.
  • the specifications of the first sample and the second sample are as follows.
  • Table 1 is a table showing inductance values and DC resistance values of the first sample and the second sample.
  • the DC resistance value of the second sample can be reduced by 17.8% with respect to the DC resistance value of the first sample.
  • the inductance value of the second sample is reduced by only 2.5% compared to the inductance value of the first sample. Therefore, by providing the dummy connection portion 26, the electronic component 10 increases the DC resistance value while suppressing a reduction in the inductance value of the electronic component to a slight amount with respect to the electronic component not provided with the dummy connection portion 26. It turns out that it can reduce.
  • Ceramic green sheets to be the magnetic layers 16a to 16n are produced by the following steps.
  • Ferric oxide (Fe 2 O 3 ), zinc oxide (ZnO), nickel oxide (NiO), and copper oxide (CuO) are weighed at a predetermined ratio, and each material is put into a ball mill as a raw material. Mix.
  • the obtained mixture is dried and pulverized, and the obtained powder is calcined at 750 ° C. for 1 hour.
  • the obtained calcined powder is wet pulverized by a ball mill, dried and then crushed to obtain a ferrite ceramic powder.
  • a binder (vinyl acetate, water-soluble acrylic, etc.), a plasticizer, a wetting material, and a dispersing agent are added and mixed with a ball mill, and then defoamed under reduced pressure.
  • the obtained ceramic slurry is formed into a sheet by the doctor blade method and dried to produce a ceramic green sheet.
  • via-hole conductors b1 to b6 are formed in the ceramic green sheets to be the magnetic layers 16d to 16j, respectively. Specifically, as shown in FIG. 2, via holes are formed by irradiating the ceramic green sheets to be the magnetic layers 16d to 16j with a laser beam. Next, the via hole is filled with a conductive paste such as Ag, Pd, Cu, Au or an alloy thereof by a method such as printing.
  • a conductive paste such as Ag, Pd, Cu, Au or an alloy thereof by a method such as printing.
  • a conductive paste mainly composed of Ag, Pd, Cu, Au, or an alloy thereof is applied on the ceramic green sheets to be the magnetic layers 16d to 16k by a method such as a screen printing method or a photolithography method.
  • the coil electrodes 18a to 18h are formed.
  • the step of forming the coil electrodes 18a to 18h and the step of filling the via hole with the conductive paste may be performed in the same step.
  • ceramic green sheets to be the magnetic layers 16a to 16n are laminated.
  • the ceramic green sheets to be the magnetic layers 16a to 16n are laminated in order from the lower side in the z-axis direction to the upper side. More specifically, a ceramic green sheet to be the magnetic layer 16n is disposed.
  • the ceramic green sheet to be the magnetic layer 16m is placed and temporarily pressed onto the ceramic green sheet to be the magnetic layer 16n.
  • the ceramic green sheets to be the magnetic layers 16l, 16k, 16j, 16i, 16h, 16g, 16f, 16e, 16d, 16c, 16b, and 16a are similarly laminated and temporarily pressed in this order, and mother lamination is performed. Get the body. Further, the mother laminate is subjected to main pressure bonding by a hydrostatic pressure press or the like.
  • the mother laminate is cut by guillotine cutting to obtain an unfired laminate 12.
  • the unfired laminate 12 is subjected to binder removal processing and firing.
  • the binder removal treatment is performed, for example, in a low oxygen atmosphere at 500 ° C. for 2 hours. Firing is performed, for example, at 890 ° C. for 2 hours.
  • the fired laminated body 12 is obtained through the above steps.
  • the laminated body 12 is subjected to barrel processing to be chamfered.
  • an electrode paste whose main component is silver is applied and baked on the surface of the laminate 12 by, for example, a dipping method or the like, whereby silver to be the external electrodes 14a and 14b as shown in FIG. An electrode is formed.
  • the silver electrode is dried at 120 ° C. for 10 minutes, and the silver electrode is baked at 890 ° C. for 60 minutes.
  • the external electrodes 14a and 14b are formed by performing Ni plating / Sn plating on the surface of the silver electrode.
  • the electronic component 10 which concerns on this embodiment was produced by the sequential crimping method, the production method of this electronic component 10 is not restricted to this.
  • the electronic component 10 may be produced by a thin film construction method, for example.
  • the electronic component 10 is not limited to that shown in the embodiment. Therefore, it can be modified within the scope of the gist.
  • the shape of the dummy connection portion 26 is not limited to that shown in FIG.
  • FIG. 6 is an enlarged view of a region E in FIG.
  • the dummy connection portion 26 does not protrude from the connection portions 22 and 24 when viewed in plan from the z-axis direction. This is to prevent the dummy connection portion 26 from blocking the magnetic flux generated in the coil L. Therefore, it is desirable that the dummy connection portion 26 has the shape shown in FIGS. 6 (a) to 6 (c). More specifically, in FIG. 6A, the connection portion 22g and the dummy connection portion 26f have the same shape (sector shape). In FIG. 6B, the dummy connection portion 26f has a triangular shape at the corner portion of the coil portion 19f. In FIG. 6C, the dummy connection portion 26f has a quadrangular shape at the corner portion of the coil portion 19f.
  • the ratio of the area of the dummy connection part 26 to the area of the connection parts 22 and 24 is preferably 0.5 or more and 1 or less. Further, when the dummy connection portion 26f has the shape shown in FIG. 6A, the effect of reducing the direct current resistance value is the greatest.
  • the connecting portions 22 and 24 and the dummy connecting portion 26 are fan-shaped (semicircle or 1/4 of a circle), but the shapes of the connecting portions 22 and 24 and the dummy connecting portion 26 are the same. Not limited to.
  • the shapes of the connection parts 22 and 24 and the dummy connection part 26 may be, for example, a polygon or an ellipse.
  • the upper surface of the coil electrode 18A disposed on the uppermost side in the z-axis direction and the lowermost side in the z-axis direction are disposed.
  • the maximum distance value D1 is preferably 1.65 times or less the minimum distance value D2. Since the connection parts 22 and 24 and the dummy connection part 26 are formed wider than the coil part 19, the thicknesses of the connection parts 22 and 24 and the dummy connection part 26 are larger than the thickness of the coil part 19. Therefore, in the electronic component 10, as shown in FIG.
  • the distance D between the portions where the connection portions 22, 24 and the dummy connection portion 26 are formed is larger than the distance D between the portions where the coil portion 19 is formed. Become. Thus, when the difference in the distance D is made in the electronic component 10, delamination is likely to occur in the laminate 12. Therefore, as described above, by causing the maximum distance value D1 to be not more than 1.65 times the minimum distance value D2, the occurrence of delamination in the laminate 12 can be effectively suppressed.
  • the maximum thickness D3 of the dummy connection portion 26 before lamination is not more than twice the average thickness D4 of the coil portion 19 before lamination.
  • the thickness of the connection parts 22 and 24 and the dummy connection part 26 it can suppress effectively that delamination generate
  • the coil electrode 18 has a length of 7/8 turns as shown in FIG. 2, but the length of the coil electrode 18 is not limited to this.
  • the length of the coil electrode 18 is preferably longer than 3/4 turns. If the length of the coil electrode 18 is longer than 3/4 turns, the connecting portion 22 and the dummy connecting portion 26 are formed at both the corner portion and the straight portion of the coil portion 19. However, this does not prevent the length of the coil electrode 18 from being shorter than 3/4 turns.
  • the coil axis of the coil L and the stacking direction of the stacked body 12 are both parallel to the z-axis, but these directions do not necessarily have to coincide with each other.
  • the dummy connection portion 26 of the electronic component 10 can be provided in a type of electronic component in which the coil axis of the coil L and the stacking direction of the stacked body 12 are orthogonal to each other.
  • the dummy connection part 26 is provided so as to overlap all the connection parts 22 and 24 as shown in FIG. 2, but the dummy connection part 26 is provided in a part of the connection parts 22 and 24. There may be a connection portion 26 that does not overlap. However, since the dummy connection portion 26 is provided so as to overlap all the connection portions 22 and 24, the DC resistance value of the coil L can be more effectively reduced.
  • the dummy connection portions 26 are provided on all the coil electrodes 18. However, some of the coil electrodes 18 that are not provided with the dummy connection portion 26 may exist. However, the DC resistance value of the coil L can be more effectively reduced by providing the dummy connection portions 26 in all the coil electrodes 18.
  • the present invention is useful for an electronic component and a manufacturing method thereof, and is particularly excellent in that the direct current resistance value can be reduced while suppressing a decrease in inductance value.

Abstract

 インダクタンス値の低下を抑制しつつ、直流抵抗値を低減できる電子部品及びその製造方法を提供する。  積層体(12)は、複数の磁性体層(16)が積層されてなる。コイル電極(18)は、磁性体層(16)と共に積層され、互いに接続されることによりコイル(L)を構成している。コイル電極(18)は、線状電極が折り曲げられて構成されているコイル部(19)と、他のコイル電極(18)との接続に用いられる接続部(22,24)であって、コイル部(19)の直線部又は角部において該コイル部(19)の線幅よりも広く形成されている接続部(22,24)と、z軸方向から平面視したときに他のコイル電極(18)の接続部(22,24)と重なっているダミー接続部(26)であって、コイル部(19)の直線部及び角部において該コイル部(19)の線幅よりも広く形成されているダミー接続部(26)と、を含んでいる。

Description

電子部品及びその製造方法
 本発明は、電子部品及びその製造方法に関し、より特定的には、積層体内にコイルを内蔵している電子部品及びその製造方法に関する。
 従来の電子部品としては、例えば、特許文献1に記載の積層型チップインダクタが知られている。以下に、特許文献1に記載の積層型チップインダクタについて図面を参照しながら説明する。
 特許文献1に記載の積層型チップインダクタでは、第1のセラミックグリーンシートに1ターン未満のコイル状電極膜を形成し、更に、第2のセラミックグリーンシートに前記コイル状電極膜に対称なコイル状電極膜を形成する。次に、これらのコイル状電極膜同士が対向するように、第1のセラミックグリーンシートと第2のセラミックグリーンシートを重ねて一対とする。更に、複数対のセラミックグリーンシートを積層し、圧着し、焼結して、積層型チップインダクタを得る。該積層型チップインダクタによれば、コイル状電極膜が2枚ずつ一体に形成されているので、コイルの直流抵抗値を低減できる。
 しかしながら、特許文献1に記載の積層型チップインダクタは、以下に説明するように、インダクタンス値が低下してしまうという問題を有している。より詳細には、該積層型チップインダクタでは、コイルの直流抵抗値の低減のために、第2のセラミックグリーンシート及びこれに形成されたコイル状電極膜が追加されている。これにより、積層型チップインダクタに含まれるコイルの単位長さ当たりの巻数が減るため、積層型チップインダクタのインダクタンス値が低下してしまう。
特開平10-241982号公報
 そこで、本発明の目的は、インダクタンス値の低下を抑制しつつ、直流抵抗値を低減できる電子部品及びその製造方法を提供することである。
 本発明の一形態に係る電子部品は、複数の絶縁層が積層されてなる積層体と、前記絶縁層と共に積層され、互いに接続されることによりコイルを構成している複数のコイル電極と、を備え、前記コイル電極は、線状電極が折り曲げられて構成されているコイル部と、他の前記コイル電極との接続に用いられる接続部であって、前記コイル部の直線部又は角部において該コイル部の線幅よりも広く形成されている接続部と、積層方向から平面視したときに他の前記コイル電極の前記接続部と重なっているダミー接続部であって、前記コイル部の直線部及び/又は角部において該コイル部の線幅よりも広く形成されているダミー接続部と、を含んでいること、を特徴とする。
 本発明の一形態に係る電子部品の製造方法は、コイル電極を、複数の絶縁層上に形成する工程と、前記絶縁層を積層して、前記コイル電極が接続されてなるコイル及び該コイルを内蔵する積層体を得る工程と、を備え、前記コイル電極を形成する工程では、線状電極が折り曲げられて構成されているコイル部と、他の前記コイル電極との接続に用いられる接続部であって、前記コイル部の直線部又は角部において該コイル部の線幅よりも広く形成されている接続部と、積層方向から平面視したときに他の前記コイル電極の前記接続部と重なっているダミー接続部であって、前記コイル部の直線部及び/又は角部において該コイル部の線幅よりも広く形成されているダミー接続部と、を形成すること、を特徴とする。
 本発明によれば、インダクタンス値の低下を抑制しつつ、直流抵抗値を低減できる。
本発明の一実施形態に係る電子部品の外観斜視図である。 図1の電子部品の積層体の分解斜視図である。 積層体を積層方向から平面視したときの透視図である。 比較例に係る電子部品の積層体の分解斜視図である。 本発明の一実施形態に係る電子部品の積層体の分解斜視図である。 図2の領域Eの拡大図である。 本発明の一実施形態に係る電子部品の断面構造図である。 図1の電子部品の積層前の状態の磁性体層及びコイル電極の断面構造図である。
 以下に、本発明の実施形態に係る電子部品及びその製造方法について説明する。
(電子部品構成)
 図1は、本発明の一実施形態に係る電子部品10の外観斜視図である。図2は、電子部品10の積層体12の分解斜視図である。図3は、積層体12を積層方向から平面視したときの透視図である。以下、電子部品10の積層方向をz軸方向と定義し、電子部品10の長辺に沿った方向をx軸方向と定義し、電子部品10の短辺に沿った方向をy軸方向と定義する。x軸、y軸及びz軸は互いに直交している。
 電子部品10は、図1に示すように、積層体12及び外部電極14a,14bを備えている。積層体12は、直方体状を有しており、コイルLを内蔵している。また、積層体12は、x軸方向の両端に側面S1,S2を有している。外部電極14a,14bはそれぞれ、コイルLに電気的に接続されており、側面S1,S2を覆うように形成されている。
 積層体12は、図2に示すように、複数の磁性体層16a~16nがz軸方向の上から順に積層されて構成されている。磁性体層16a~16nは、強磁性のフェライト(例えば、Ni-Zn-Cuフェライト又はNi-Znフェライト等)からなる長方形状の絶縁層である。
 コイルLは、図2に示すように、旋廻しながらz軸方向に進行する螺旋状のコイルである。すなわち、コイルLのコイル軸は、z軸方向に平行である。コイルLは、図2に示すように、磁性体層16a~16nと共に積層されているコイル電極18a~18hがビアホール導体b1~b6により隣り合うもの同士で互いに接続されることにより構成されている。以下に、コイル電極18a~18hの詳細について説明する。以下では、個別の磁性体層16a~16n及び個別のコイル電極18a~18hを指す場合には、参照符号の後ろにアルファベットを付し、これらを総称する場合には、参照符号の後ろのアルファベットを省略する。なお、図2では、磁性体層16は、14枚だけ図示されているが、磁性体層16の数はこれに限らない。磁性体層16hと磁性体層16iとの間が点線により接続されているのは、実際には、磁性体層16hと磁性体層16iとの間に更なる磁性体層16が設けられていることを意味している。
 コイル電極18a~18hはそれぞれ、図2に示すように、磁性体層16d~16kの主面上に形成されている。各コイル電極18a~18gは、Agからなる導電性材料からなり、7/8ターン分の長さを有しており、z軸方向に互いに重なるように配置されている。これにより、コイル電極18a~18hにより構成されるコイルLは、z軸方向から平面視したときに、図3に示すように、長方形状を有するようになる。
 また、コイル電極18は、図2に示すように、コイル部19、引き出し部20、接続部22,24及びダミー接続部26を含んでいる。より具体的には、z軸方向の最も上側に配置されているコイル電極18aは、コイル部19a、引き出し部20a、接続部22a及びダミー接続部26aを含んでいる。コイル電極18bは、コイル部19b、接続部22b,24b及びダミー接続部26bを含んでいる。コイル電極18cは、コイル部19c、接続部22c,24c及びダミー接続部26cを含んでいる。コイル電極18dは、コイル部19d、接続部22d,24d及びダミー接続部26dを含んでいる。コイル電極18eは、コイル部19e、接続部22e,24e及びダミー接続部26eを含んでいる。コイル電極18fは、コイル部19f、接続部22f,24f及びダミー接続部26fを含んでいる。コイル電極18gは、コイル部19g、接続部22g,24g及びダミー接続部26gを含んでいる。コイル電極18hは、コイル部19h、引き出し部20b、接続部24h及びダミー接続部26hを含んでいる。
 ビアホール導体b1~b6はそれぞれ、図2に示すように、磁性体層16d~16g,16i,16jをz軸方向に貫通するように形成されている。なお、図2において、磁性体層16hには、ビアホール導体が形成されていないように図示されている。しかしながら、実際には、磁性体層16hのz軸方向の直下に設けられている磁性体層16に形成されているコイル電極18とコイル電極18eとを接続するビアホール導体が形成されている。
 コイル部19a~19hは、図2に示すように、線状電極が折り曲げて形成されており、コイルLの一部を構成している。引き出し部20a,20bはそれぞれ、コイル部19a,19hの端部に接続され、外部電極14a,14bに対して接続されている。
 接続部22a~22gはそれぞれ、他のコイル電極18との接続に用いられ、コイル部19a~19gの直線部又は角部においてコイル部19a~19gの線幅よりも広く形成されている。そして、接続部22aは、コイル部19aにおいて、引き出し部20aが設けられている反対側の端部に設けられ、ビアホール導体b1に接続されている。接続部22bは、コイル部19bの端部に設けられ、ビアホール導体b2に接続されている。接続部22cは、コイル部19cの端部に設けられ、ビアホール導体b3に接続されている。接続部22dは、コイル部19dの端部に設けられ、ビアホール導体b4に接続されている。接続部22eは、コイル部19eの端部に設けられ、図示しないビアホール導体に接続されている。接続部22fは、コイル部19fの端部に設けられ、ビアホール導体b5に接続されている。接続部22gは、コイル部19gの端部に設けられ、ビアホール導体b6に接続されている。なお、本実施形態において、コイル部19の線幅とは、コイル部19の直線部分における線幅の平均を示す。
 また、接続部24b~24hはそれぞれ、他のコイル電極18との接続に用いられ、コイル部19b~19hの直線部又は角部においてコイル部19b~19hの線幅よりも広く形成されている。具体的には、接続部24bは、コイル部19bにおいて、接続部22bが設けられている端部の反対側の端部に設けられ、ビアホール導体b1に接続されている。接続部24cは、コイル部19cにおいて、接続部22cが設けられている端部の反対側の端部に設けられ、ビアホール導体b2に接続されている。接続部24dは、コイル部19dにおいて、接続部22dが設けられている端部の反対側の端部に設けられ、ビアホール導体b3に接続されている。接続部24eは、コイル部19eにおいて、接続部22eが設けられている端部の反対側の端部に設けられ、ビアホール導体b4に接続されている。接続部24fは、コイル部19fにおいて、接続部22fが設けられている端部の反対側の端部に設けられ、図示しないビアホール導体に接続されている。接続部24gは、コイル部19gにおいて、接続部22gが設けられている端部の反対側の端部に設けられ、ビアホール導体b5に接続されている。接続部24hは、コイル部19hにおいて、引き出し部20bが設けられている端部の反対側の端部に設けられ、ビアホール導体b6に接続されている。
 ダミー接続部26a~26hは、z軸方向から平面視したときに図3に示すように他のコイル電極18の接続部22,24と重なっていると共に、図2に示すようにコイル部19a~19hの直線部分及び角部においてコイル部19a~19hの線幅よりも広く形成されている。本実施形態では、コイル電極18a~18gは、7/8ターンの長さを有しているので、接続部22,24は、コイル部19の直線部の中央及び角部に形成されている。そのため、ダミー接続部26a~26hは、z軸方向から平面視したときに接続部22,24と重なるように、コイル部19の全ての直線部の中央及び全ての角部に形成されている。ダミー接続部26は、ダミーの接続部であるので、ビアホール導体とは直接に接続されていない。なお、直接に接続されるとは、2つの物が物理的に接触していることを指す。
 また、図3に示すように、接続部22,24及びダミー接続部26は、z軸方向から平面視したときに、コイルLの内側に向かってコイル部19から突出している。
(効果)
 電子部品10によれば、コイル部19a~19hのそれぞれにダミー接続部26a~26hが設けられているので、以下に説明するように、コイルLのインダクタンス値を大きく低下させることなくコイルLの直流抵抗値を小さくすることができる。より詳細には、コイルLのインダクタンス値は、コイルLの内径の大きさに依存している。コイルLの内径が大きくなればインダクタンス値が大きくなり、コイルLの内径が小さくなればインダクタンス値は小さくなる。故に、コイルLのインダクタンス値を大きくするためには、コイルLの内径を大きくすることが好ましい。
 ところが、電子部品10では、図3に示すように、接続部22,24は、z軸方向から平面視したときに、コイルLの内側に向かってコイル部19から突出している。したがって、コイルLの内径は、接続部22,24が形成された部分において小さくなっている。すなわち、コイルLで発生する磁束は、接続部22,24が形成された部分を通過しにくい。しかしながら、接続部22,24は、本実施形態に係る電子部品10においてコイル電極18同士をより確実に接続するのに必要な構成であるので、接続部22,24において、磁束が、通過しにくくなることは仕方がないことである。
 そこで、電子部品10では、z軸方向から平面視したときに接続部22,24と重なる位置に、ダミー接続部26を形成している。z軸方向から平面視したときに接続部22,24と重なる位置は、元々、磁束が通過しにくい位置である。故に、ダミー接続部26は、該位置に設けられることにより、新たな磁束を遮ることは殆どない。したがって、電子部品10では、ダミー接続部26が設けられることによるインダクタンス値の低下は非常に小さく抑制される。
 更に、ダミー接続部26は、コイル部19よりも広い線幅を有しているので、ダミー接続部26が設けられた位置は、コイル部19よりも電流が流れ易い。そのため、電子部品10では、ダミー接続部26が設けられていない場合に比べて、コイルLの直流抵抗の低減が図られる。以上より、電子部品10では、コイルLのインダクタンス値の低下を抑制しつつ、コイルLの直流抵抗値の低減を図ることができる。
 また、接続部22,24及びダミー接続部26は、z軸方向から平面視したときに、コイルLの内側に向かってコイル部19から突出している。そのため、ダミー接続部26が設けられた場合のコイル部19の角部における電流経路の長さは、ダミー接続部26が設けられていない場合のコイル部19の角部における電流経路の長さよりも短くなる。その結果、ダミー接続部26が設けられていない電子部品に比べて、電子部品10の方が、コイルLの直流抵抗値が低くなる。
 また、電子部品10では、コイル部19の角部及び直線部にダミー接続部26を追加することにより、コイルLの直流抵抗値の低減を図っている。そのため、電子部品10では、特許文献1に記載の積層型チップインダクタのように、新たなコイル状電極及び第2のセラミックグリーンシートが追加されていない。すなわち、電子部品10によれば、インダクタンス値の低下を抑制しつつ、コイルLの直流抵抗値の低減を図ることができる。
 本願発明者は、電子部品10が奏する効果をより明確なものとするために、以下に図面を参照しながら説明する実験を行った。図4は、比較例に係る電子部品の積層体112の分解斜視図である。図5は、電子部品10の積層体12の分解斜視図である。図5に示す積層体12では、ダミー接続部26が設けられているのに対して、図4に示す積層体112では、ダミー接続部26が設けられていない。本願発明者は、図4に示す積層体112からなる電子部品を作製し第1のサンプルとすると共に、図5に示す積層体12からなる電子部品10を作製し第2のサンプルとした。第1のサンプル及び第2のサンプルの仕様は、以下のとおりである。
サイズ:1.0mm×0.5mm×0.5mm
パターン:5/6ターン
ターン数:18.5ターン
磁性体層:透磁率10のフェライト
 表1は、第1のサンプル及び第2のサンプルのインダクタンス値及び直流抵抗値を示した表である。表1に示すように、第2のサンプルの直流抵抗値は、第1のサンプルの直流抵抗値に対して17.8%も低減できている。その一方で、第2のサンプルのインダクタンス値は、第1のサンプルのインダクタンス値に比べて、僅かに2.5%しか減少していない。故に、電子部品10は、ダミー接続部26を設けることによって、ダミー接続部26が設けられていない電子部品に対して、電子部品インダクタンス値の低減を僅かなものに抑えつつ、直流抵抗値を大きく低減することができていることがわかる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
(電子部品の製造方法)
 以下に、電子部品10の製造方法について図1及び図2を参照しながら説明する。
 磁性体層16a~16nとなるセラミックグリーンシートを、以下の工程により作製する。酸化第二鉄(Fe23)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化ニッケル(NiO)、及び、酸化銅(CuO)を所定の比率で秤量し、それぞれの材料を原材料としてボールミルに投入し、湿式調合を行う。得られた混合物を乾燥してから粉砕し、得られた粉末を750℃で1時間仮焼する。得られた仮焼粉末をボールミルにて湿式粉砕した後、乾燥してから解砕して、フェライトセラミック粉末を得る。
 このフェライトセラミック粉末に対して結合剤(酢酸ビニル、水溶性アクリル等)と可塑剤、湿潤材、分散剤を加えてボールミルで混合を行い、その後、減圧により脱泡を行う。得られたセラミックスラリーをドクターブレード法により、シート状に形成して乾燥させ、セラミックグリーンシートを作製する。
 次に、磁性体層16d~16jとなるセラミックグリーンシートのそれぞれに、ビアホール導体b1~b6を形成する。具体的には、図2に示すように、磁性体層16d~16jとなるセラミックグリーンシートにレーザビームを照射してビアホールを形成する。次に、このビアホールに対して、Ag,Pd,Cu,Auやこれらの合金などの導電性ペーストを印刷塗布などの方法により充填する。
 次に、磁性体層16d~16kとなるセラミックグリーンシート上に、Ag,Pd,Cu,Auやこれらの合金などを主成分とする導電性ペーストをスクリーン印刷法やフォトリソグラフィ法などの方法で塗布することにより、コイル電極18a~18hを形成する。なお、コイル電極18a~18hを形成する工程とビアホールに対して導電性ペーストを充填する工程とは、同じ工程において行われてもよい。
 次に、図2に示すように、磁性体層16a~16nとなるセラミックグリーンシートを積層する。磁性体層16a~16nとなるセラミックグリーンシートは、z軸方向の下側のものから順に上側へと積層される。より詳細には、磁性体層16nとなるセラミックグリーンシートを配置する。次に、磁性体層16nとなるセラミックグリーンシート上に、磁性体層16mとなるセラミックグリーンシートの配置及び仮圧着を行う。この後、磁性体層16l、16k、16j、16i,16h,16g,16f,16e,16d,16c,16b,16aとなるセラミックグリーンシートについても同様にこの順番に積層及び仮圧着して、マザー積層体を得る。更に、マザー積層体には、静水圧プレスなどにより本圧着が施される。
 次に、マザー積層体をギロチンカットによりカットして、未焼成の積層体12を得る。この未焼成の積層体12には、脱バインダー処理及び焼成がなされる。脱バインダー処理は、例えば、低酸素雰囲気中において500℃で2時間の条件で行う。焼成は、例えば、890℃で2時間の条件で行う。
 以上の工程により、焼成された積層体12が得られる。積層体12には、バレル加工が施されて、面取りが行われる。その後、積層体12の表面には、例えば、浸漬法等の方法により主成分が銀である電極ペーストが塗布及び焼き付けされることにより、図1に示すような外部電極14a,14bとなるべき銀電極が形成される。銀電極の乾燥は、120℃で10分間行われ、銀電極の焼き付けは、890℃で60分間行われる。最後に、銀電極の表面に、Niめっき/Snめっきを施すことにより、外部電極14a,14bを形成する。以上の工程を経て、図1に示すような電子部品10が完成する。
 なお、本実施形態に係る電子部品10は、逐次圧着法により作製したが、該電子部品10の作製方法はこれに限らない。電子部品10は、例えば、薄膜工法により作製されてもよい。
(その他の実施形態)
 なお、電子部品10は、前記実施形態に示したものに限らない。故に、その要旨の範囲内において変形可能である。例えば、ダミー接続部26の形状は、図2に示したものに限らない。以下に、ダミー接続部26のその他の形状について図6を参照しながら説明する。図6は、図2の領域Eの拡大図である。
 ダミー接続部26は、z軸方向から平面視したときに、接続部22,24からはみ出していないことが望ましい。これは、ダミー接続部26が、コイルLで発生した磁束を遮らないようにするためである。故に、ダミー接続部26は、図6(a)~図6(c)に示した形状であることが望ましい。より具体的には、図6(a)では、接続部22gとダミー接続部26fとは、同じ形状(扇形)を有している。図6(b)では、ダミー接続部26fは、コイル部19fの角部において三角形状を有している。図6(c)では、ダミー接続部26fは、コイル部19fの角部において四角形状を有している。なお、ダミー接続部26の面積の接続部22,24の面積に対する比は、0.5以上1以下であることが好ましい。また、ダミー接続部26fが図6(a)に示す形状を有しているときが、直流抵抗値の低減の効果が最も大きい。
 また、接続部22,24及びダミー接続部26は、図2に示すように、扇形(半円もしくは円の1/4)であるが、接続部22,24及びダミー接続部26の形状はこれに限らない。接続部22,24及びダミー接続部26の形状は、例えば、多角形や楕円形等であってもよい。
 また、電子部品10において、図7の電子部品10の断面構造図に示すように、z軸方向の最も上側に配置されているコイル電極18Aの上面とz軸方向の最も下側に配置されているコイル電極18Bの下面との間の距離Dの内、距離の最大値D1は、距離の最小値D2の1.65倍以下であることが望ましい。接続部22,24及びダミー接続部26は、コイル部19に比べて幅広に形成されるので、接続部22,24及びダミー接続部26の厚みは、コイル部19の厚みより大きくなる。そのため、電子部品10では、図7に示すように、接続部22,24及びダミー接続部26が形成されている部分の距離Dは、コイル部19が形成されている部分の距離Dよりも大きくなる。このように、電子部品10内において距離Dの差ができると、積層体12において層間剥離が発生し易くなる。そこで、前記のように、距離の最大値D1を距離の最小値D2の1.65倍以下とすることにより、積層体12に層間剥離が発生することを効果的に抑制できる。
 更に、電子部品10において、図8の電子部品10の磁性体層16及びコイル電極18の断面構造図に示すように、接続部22,24(図8では、接続部22は図示せず)及びダミー接続部26の積層前の厚みの最大値D3は、コイル部19の積層前の平均厚みD4の2倍以下であることが望ましい。このように、接続部22,24及びダミー接続部26の厚みを小さくすることによって、積層体12に層間剥離が発生することを効果的に抑制できる。
 なお、電子部品10において、コイル電極18は、図2に示すように、7/8ターンの長さを有しているが、コイル電極18の長さはこれに限らない。コイル電極18の長さは、3/4ターンよりも長くなっていることが望ましい。コイル電極18の長さが3/4ターンよりも長くなっていれば、コイル部19の角部及び直線部の両方に接続部22及びダミー接続部26が形成されるようになる。ただし、このことは、コイル電極18の長さが、3/4ターンよりも短くなっていることを妨げない。
 なお、電子部品10では、コイルLのコイル軸及び積層体12の積層方向は共に、z軸と平行であるが、これらの方向は必ずしも一致している必要はない。電子部品10のダミー接続部26を、例えば、コイルLのコイル軸と積層体12の積層方向とが直交するタイプの電子部品に設けることも可能である。
 また、電子部品10では、ダミー接続部26は、図2に示すように、全ての接続部22,24に重なるように設けられているが、接続部22,24の内の一部に、ダミー接続部26が重なっていないものが存在していてもよい。ただし、全ての接続部22,24に重なるようにダミー接続部26が設けられていることにより、より効果的にコイルLの直流抵抗値を低減できる。
 また、電子部品10では、ダミー接続部26は、全てのコイル電極18に設けられている。しかしながら、コイル電極18の中に、ダミー接続部26が設けられていないものが存在してもよい。ただし、全てのコイル電極18にダミー接続部26が設けられていることにより、より効果的にコイルLの直流抵抗値を低減できる。
 本発明は、電子部品及びその製造方法に有用であり、特に、インダクタンス値の低下を抑制しつつ、直流抵抗値を低減できる点において優れている。
 L コイル
 b1~b6 ビアホール導体
 10 電子部品
 12 積層体
 14a,14b 外部電極
 16a~16n 磁性体層
 18A,18B,18a~18h コイル電極
 19a~19h コイル部
 20a,20b 引き出し部
 22a~22g,24b~24h 接続部
 26a~26g ダミー接続部

Claims (11)

  1.  複数の絶縁層が積層されてなる積層体と、
     前記絶縁層と共に積層され、互いに接続されることによりコイルを構成している複数のコイル電極と、
     を備え、
     前記コイル電極は、
      線状電極が折り曲げられて構成されているコイル部と、
      他の前記コイル電極との接続に用いられる接続部であって、前記コイル部の直線部又は角部において該コイル部の線幅よりも広く形成されている接続部と、
      積層方向から平面視したときに他の前記コイル電極の前記接続部と重なっているダミー接続部であって、前記コイル部の直線部及び/又は角部において該コイル部の線幅よりも広く形成されているダミー接続部と、
     を含んでいること、
     を特徴とする電子部品。
  2.  前記コイル電極の長さは、3/4ターンより長いこと、
     を特徴とする請求項1に記載の電子部品。
  3.  前記接続部は、前記コイルの内側に向かって前記コイル部から突出していること、
     を特徴とする請求項1又は請求項2のいずれかに記載の電子部品。
  4.  前記ダミー接続部は、積層方向から平面視したときに、前記接続部からはみ出していないこと、
     を特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の電子部品。
  5.  前記ダミー接続部は、全ての前記接続部に重なるように設けられていること、
     を特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の電子部品。
  6.  前記ダミー接続部は、全ての前記コイル電極に設けられていること、
     を特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の電子部品。
  7.  前記コイル電極の前記接続部同士を接続するビアホール導体を、
     更に備えること、
     を特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の電子部品。
  8.  前記ダミー接続部は、前記ビアホール導体と直接に接続されていないこと、
     を特徴とする請求項7に記載の電子部品。
  9.  積層方向の最も上側に配置されている前記コイル電極の上面と積層方向の最も下側に配置されている前記コイル電極の下面との間の距離の内、距離の最大値は、距離の最小値の1.65倍以下であること、
     を特徴とする請求項1ないし請求項8のいずれかに記載の電子部品。
  10.  コイル電極を、複数の絶縁層上に形成する工程と、
     前記絶縁層を積層して、前記コイル電極が接続されてなるコイル及び該コイルを内蔵する積層体を得る工程と、
     を備え、
     前記コイル電極を形成する工程では、線状電極が折り曲げられて構成されているコイル部と、他の前記コイル電極との接続に用いられる接続部であって、前記コイル部の直線部又は角部において該コイル部の線幅よりも広く形成されている接続部と、積層方向から平面視したときに他の前記コイル電極の前記接続部と重なっているダミー接続部であって、前記コイル部の直線部及び/又は角部において該コイル部の線幅よりも広く形成されているダミー接続部と、を形成すること、
     を特徴とする電子部品の製造方法。
  11.  前記接続部及び前記ダミー接続部の積層前の厚みの最大値が、前記コイル部の積層前の平均厚みの2倍以下となるように、前記コイル電極を形成すること、
     を特徴とする請求項10に記載の電子部品の製造方法。
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